专题3.3 透镜成像的规律-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册举一反三系列（苏科版2024）

专题3.3 凸透镜成像的规律 【苏科版2025】 知识汇编 1 专题01 探究凸透镜成像规律的实验步骤 2 专题01 探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析 6 专题01 透镜成像规律的变化 8 专题01 根据物像关系求焦距 9 专题01 凸透镜成像时像距与物距的变化规律 11 专题01  凸透镜成像规律的探究（提升）  13 巩固练习 19 提优练习 30 知识汇编 一、凸透镜成像规律 1、凸透镜成像的规律和应用见下表： 物的位置 像的位置 像的性质 应用举例 u＞2f 2f＞v＞f 物像 异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛 u=2f v=2f 等大、倒立、实像 　特点：实像大小转折点 2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯机，电影机 u=f 不成像 特点：像的虚实转折点 u＜f 　物像同侧 　 放大、正立、虚像 放大镜 　　2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆，典型的三个应用是：照相机、幻灯机和放大镜，它们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸透镜成像的规律了。 注释： 1、 总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。” （1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。 （2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。 （3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。 （4）“成虚像时，物近像近像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。 探究凸透镜成像规律的实验步骤 01 【典例】（23-24八年级上·山西大同·阶段练习）小晋所在班级在拍集体照时，站在边缘的两名同学未进入取景框，那么摄影师应该怎么调整呢？小晋知道照相机是利用凸透镜成像原理工作的，于是他和小组同学利用图甲所示装置做“探究凸透镜成像的规律”实验。 (1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ； (2)将蜡烛和光屏移动到图甲所示的位置时，光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像，此凸透镜的焦距为 cm； (3)改变蜡烛位置，移动光屏到图乙所示的位置时，光屏上恰好得到一个清晰的 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。若保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到10cm刻度处，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像会 （选填“变大”或“变小”）； (4)实验结束后，同学们在交流过程中提出“应该用发光二极管代替蜡烛进行实验”，你认为这样做的好处是 。 【答案】(1)同一高度 (2)10.0 (3) 缩小 照相机 左 变小 (4)成像稳定 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，实验前应在点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 （2）图甲可知，光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像，说明此时物距等于像距等于二倍焦距，则有 （3）[1][2]图乙中，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，应用在照相机上。 [3][4]将蜡烛向左移动到10cm处，像距变小，根据物远像近像变小可知，应把光屏向左移动，且像会变小。 （4）光二极管比烛焰的亮度更大、可以增加物体的亮度以及像的稳定性，同时蜡烛燃烧有火焰，也不环保。 【变式1】（23-24八年级下·河南新乡·期中）在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为 cm； (2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 ； (3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，刚好能在光屏上成一个清晰的像，则烛焰的像是倒立、 的实像。若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，则光屏上 （选填“能”或“不能”）看到清晰的像。 【答案】(1)12.50 (2)同一高度 (3) 缩小 能 【详解】（1）在图甲中，用平行光照射凸透镜，凸透镜会将平行光会聚于一点，这个点是凸透镜的焦点。焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距。从图中可以看出，焦距f为12.50cm。 （2）为了确保成像的清晰和准确，实验中需要调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上，这样烛焰的像才能完整地呈现在光屏上。 （3）[1]在图乙中，由于物距大于像距，并且都大于焦距，根据凸透镜成像的规律，此时成的是倒立、缩小的实像。 [2]若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换。根据光路可逆的原理，当光线经过凸透镜后，其传播路径是可逆的。因此，原来从蜡烛发出的光线经过凸透镜后成像在光屏上，现在将蜡烛和光屏互换位置，那么原来从光屏位置发出的光线过凸透镜后，也会会聚在原来的蜡烛位置。现在在光屏上观察，光屏上能够接收到这些会聚的光线，并形成一个清晰的像。因此，光屏上能看到清晰的像。 【变式2】（23-24九年级下·广东揭阳·期中）如图所示，小毛用凸透镜（焦距为）、蜡烛、光屏、光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 (1)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将图中的 适当向下调节； (2)将蜡烛和凸透镜保持在如图的位置不动，在 （选填“”、“”或“”）刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的 就是利用这一成像原理工作的； (3)在（2）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是 （选填“放大”或“缩小”）的； (4)若将蜡烛移至某位置时，无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像（假设光具座足够长），若能看到一个大小不变的光斑，则原因可能是 。 【答案】(1) 需要 光屏 (2) 照相机 (3)放大 (4)蜡烛在凸透镜的焦点处 【详解】（1）[1]如图，探究凸透镜成像的规律实验时，要将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，并调节使蜡烛烛焰、光屏、凸透镜三者在同一高度，所以需要点燃蜡烛。 [2]如图，图中的光屏位置偏高，要使蜡烛烛焰、光屏、凸透镜三者在同一高度，应将图中的光屏适当向下调节。 （2）[1][2]如图，凸透镜焦距为，蜡烛和凸透镜保持在如图的位置不动，物距就是40cm，根据凸透镜成像规律可知，物距大于2倍焦距则像距大于1倍焦距小于2倍焦距，所以光屏可以在“”刻度之间移动，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中照相机就是利用这一成像原理工作的。 （3）如图，在（2）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，对调后物距大于1倍焦距小于2倍焦距，像距大于2倍焦距，此时光屏上烛焰的像相对烛焰是放大的。 （4）若将蜡烛移至某位置时，无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像，有可能是物距等于或小于焦距；若物距小于焦距成正立、放大的虚像，若物距等于焦距则不成像，能看到一个大小不变的光斑；若能看到一个大小不变的光斑，则原因可能是蜡烛在凸透镜的焦点处。 探凸透镜成像的注意事项 02 【典例】（2024·江苏盐城·三模）探究凸透镜成像规律的实验，实验前应该首先测出实验所用凸透镜的 ，然后固定 位置，再安装其它器材并调节其高度。随着实验的进行，蜡烛逐渐变短，光屏上烛焰的像将会逐渐向 移动。 【答案】 焦距 凸透镜 上 【详解】[1][2]探究凸透镜成像规律的实验，首先要知道凸透镜的焦距，所以实验前应该首先测出实验所用凸透镜的焦距，然后固定凸透镜的位置，再将蜡烛、光屏安装在光具座上。 [3]凸透镜成实像时都是倒立的，随着实验的进行，蜡烛逐渐变短，相当于蜡烛下移，则光屏上像的位置将随之向上移。 【变式1】（2024·重庆·三模）小红用如图所示的光具座探究“凸透镜成像规律”。在图示位置时，物距是 cm，若此时光屏上恰好成烛焰清晰的像，这个像是倒立、 （填“放大”“等大”“缩小”）的实像；若此时一只飞虫落到凸透镜表面上，则光屏上出现 （选填“飞虫的像”或“烛焰的像”）； 【答案】 30.0 缩小 烛焰的像 【详解】[1]物体到透镜中心的距离叫物距，由图可知，此时物距为 u=50.0cm-20.0cm=30.0cm [2]当物距为30cm时，光屏上恰好成烛焰清晰的像，由图可知，此时像距为 v=65.0cm-50.0cm=15.0cm 根据凸透镜成像规律可知，此时像是倒立、缩小的实像。 [3]飞虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但大部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，大小不变，光屏上出现烛焰的像，由于透镜的一小部分被挡住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像的亮度会变暗。 【变式2】（2024·广西柳州·二模）某小组探究凸透镜成像的规律，还没调整烛焰的高度就开始实验，结果光屏上所成烛焰的像如图丙，这个像是 （选填“实”或“虚”）像，说明烛焰的位置 （选填“高”或“低”）于透镜中心。 【答案】 实 高 【详解】[1]由于观察到光屏上呈现清晰的像，所以，此像是实像。 [2]过凸透镜的光心的光线传播方向不改变，由图知道，像在光屏上的位置偏低，说明烛焰的位置偏高。 【变式3】（2023九年级·全国·专题练习）在探究凸透镜成像规律时，小明组装并调节如图所示实验装置．同桌小红指出小明的装置存在问题，请你帮助小明指出装置的错误之处 。实验后小明还想利用太阳光测量凸透镜的焦距，需要将凸透镜 太阳光，小明在光屏上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距 （选填“一定”或“不一定”）小于L。 【答案】 烛焰焰心、凸透镜光心和光屏中心不在同一高度 正对 不一定 【详解】[1]由图可知，装置错误之处是烛焰焰心、凸透镜光心和光屏中心不在同一高度。 [2]由于太阳发出的光可以近似看成是平行光，凸透镜正对太阳光是为了使平行光沿主光轴平行入射，方便找到凸透镜的焦点。 [3]由题意知，小明在光屏上的光斑并不是最小的，也就意味着此时焦点左右的光点并不是最小最亮的，则测量的焦距可能偏大或偏小，凸透镜的实际焦距可能小于L，也可能大于L。 透镜成像规律的变化 03 【典例】（2024·四川绵阳·模拟预测）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将“F”光源放在凸透镜前某位置处，在光屏上成一清晰的像。现将“F”光源靠近透镜的方向移动一段距离，调整光屏的位置，又在屏上形成一清晰的像，则（    ） A．像变小，像距变小 B．像变小，像距变大 C．像变大，像距变小 D．像变大，像距变大 【答案】D 【详解】根据凸透镜成实像规律“物近像远、像变大”可知，当光源靠近透镜的方向移动一段距离，像距会变大，且像会变大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式1】某凸透镜的焦距为10cm，把点燃的蜡烛沿主光轴从透镜远处向焦点移动时，下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（　　） A．像始终变大 B．像始终变小 C．像先变小后变大 D．像先变大后变小 【答案】A 【详解】把点燃的蜡烛沿主光轴从透镜远处向焦点移动时，物距逐渐减小，像距逐渐增大，像逐渐变大，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式2】（2024·山东潍坊·三模）小明用如图甲所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图乙①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为（　　） A．③②①⑤⑥④ B．⑤③①②④⑥ C．②①③⑤⑥④ D．②①③⑤④⑥ 【答案】C 【详解】根据凸透镜成实像时的规律可知，当物距减小时，像距增大，像变大，此时像是倒立的。当物距小于焦距时成正立放大的虚像，物越远像越大。故当蜡烛到凸透镜距离由远到近时，物距减小，像距增大，像变大，且物距小于一倍焦距时，物距减小，像距减小，像变小，因此正确顺序为②①③⑤⑥④，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 根据物像关系求焦距 04 【典例】（22-23八年级上·四川绵阳·期末）当物体距凸透镜16cm时，在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动，若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm，则在光屏上又成一个清晰的像，那么凸透镜的焦距f的范围是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】物体离凸透镜16cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、缩小的实像，物距 u=16cm>2f 则f<8cm；根据光的折射中光路是可逆的，若将凸透镜向远离光屏方向移动4厘米，则在光屏上又成一清晰的像，此时成的像为倒立、放大的实像，此时的物距为12cm，则 2f>12cm>f 12cm>f>6cm 由此可知 6cm<f<8cm 故选A。 【变式1】（23-24八年级上·上海宝山·阶段练习）当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（　　） A．f<2cm B．2cm<f<4cm C．4cm<f<5cm D．5cm<f<8cm 【答案】C 【详解】物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个的清晰放大的实像，2f＞u＞f，所以2f＞8cm＞f，即 8cm＞f＞4cm 保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，在光屏上又成一清晰的缩小的像，可知 u=10cm＞2f 即 f<5cm 综上所述 4cm＜f＜5cm 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式2】（23-24八年级上·湖北荆州·期末）一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距应符合的条件是（    ） A．14<f<20cm B．7cm<f<14cm C．f<7cm D．7cm<f<10cm 【答案】D 【详解】根据凸透镜成像的规律，当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像，此时像距在一倍焦距到二倍焦距之间，则可得 2f<20cm f<14cm<2f 则凸透镜的焦距范围为 7cm<f<10cm 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 物距与像距的变化规律 05 【典例】图中点划线表示某一凸透镜的主轴，但未标出透镜位置。一物体放在a、b两点间，某观察者观察到放大正立的像。当物体从a移向b时，发现正立的像逐渐增大。下列关于凸透镜L的位置及焦点F的位置，判断正确的是（　　） A．L位于b、N间，其左焦点F位于a、b间 B．L位于b、N间，其左焦点F位于M、a间 C．L位于M、a间，其右焦点F位于a、b间 D．L位于M、a间，其右焦点F位于b、N间 【答案】D 【详解】凸透镜成正立放大的虚像，物体一定在凸透镜的一倍焦距以内，当物体从a移向b时，发现正立放大的虚像逐渐增大，此时物体一定远离凸透镜，并且在凸透镜的一倍焦距以内，所以凸透镜L在M、a间，其右焦点F位于b、N间，故D正确，ABC错误。 故选D。 【变式1】（2024·广东肇庆·二模）图甲为物理课本，图乙和丙分别为同一凸透镜离物理课本的距离为和时成的像，则 （选填“>”“<”或“=”）；图乙是 （选填“实”或“虚”）像，若要使此时所成的像变大一些，应 （选填“增大”或“减小”）凸透镜到物理课本的距离． 【答案】 ＜ 虚 增大 【详解】[1][2]图甲为物理课本，图乙和丙分别为同一凸透镜离物理课本的距离为u1和u2时成的像。乙是正立的，物距小于焦距，是虚像，丙是倒立的实像，且缩小的，是物距大于2倍焦距，则 u1＜u2 [3]由于图乙是虚像，若要使此时所成的像变大一些，应增大凸透镜到物理课本的距离。 【变式2】某小组同学为了探究凸透镜成虚像的大小和哪些因素有关，用如图（a）的图片作为观察的对象。他们先用焦距为f1的透镜观察不同物距时的成像情况，观察到的现象如图（b）、（c）所示。接着他们保持物距不变，换用焦距为f2的透镜，观察到的现象如图（d）所示。（已知f1>f2，物距ub<uc=ud） (1)分析比较图（a）、（b）和（c），可得出初步结论： ； (2)分析比较图（a）、（c）和（d），可得出初步结论： 。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）分析比较图（b）、（c）和（a）相比较，成的正立放大的虚像，所成虚像越来越大。根据物距ub＜uc，tu图（c）的像大于图（b）的像知，成虚像时物距越大，像越大。故可得出初步结论是：同一物体经同一凸透镜成虚像时，物距越大，像越大。 （2）分析比较图（c）和（d）与（a）相比较，成正立放大的虚像，且（d）的像大于（c）的像。根据f1＞f2，物距uc=ud可知，物距相同时，焦距越大像越小。故可得出初步结论：同一物体经不同的凸透镜成虚像时，物距相同，焦距越大，像越小。 【变式3】如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，则f<D<2f，则在下列关于点光源所成像运动轨迹的各图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】将点光源S运动的轨迹看成一个物体，在物体上找四个点：上、下、左、右各一个，利用凸透镜成像的规律作出像点，连接各像点即可得到一个不规则的圆，且转动方向为逆时针，所以像点运动图象是选项D的形状，大致如图所示： 故ABC错误，D正确。 故选D。 透镜成像规律（提升） 06 【典例】（23-24八年级上·广东广州·阶段练习）小明和他的同学进行“探究凸透镜成像规律”的实验，如图1是小明的实验装置图：   （1）如果你是他的合作者，请你帮他指出该装置中的两处错误； ①   ② （2）正确调整好装置以后，小明从观察到光屏上呈现一个倒立清晰的像。将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移动光屏，则应将光屏 （远离/靠近）凸透镜;②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 （凸/凹）透镜； （3）小华组用箭头形状的发光二极管代替蜡烛（如图2），并用带有方格的光屏安装在光具座上进行实验。实验时凸透镜的位置固定不动，将发光二极管放在离透镜4cm处，移动光屏，如果找不到像，则记录光屏上光斑的特征；如果在光屏上出现清晰的像，则记下像的特征，测出光屏到透镜的距离和像的长度。然后，将物距依次增加2cm，重复上面的实验，记得的数据如下表： 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的长度/cm 像的特征 1 4.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 2 6.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 3 8.0 / 光斑大小不变 只有圆光斑 4 10.0 40.0 8.0 倒立的箭头 5 12.0 24.0 4.0 倒立的箭头 6 14.0 18.7 2.7 倒立的箭头 7 16.0 16.0 2.0 倒立的箭头 8 18.0 14.4 1.6 倒立的箭头 9 20.0 13.3 1.3 倒立的箭头 根据表格信息可知，凸透镜的焦距为 cm，发光二极管（物）的长度为 cm；分析第4—6次实验数据，所成的像是 （实/虚）像，物体匀速靠近凸透镜，像移动速度 （选填“变大”，“变小”或“不变”），同时像 （靠近/远离）凸透镜； （4）小明做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图3所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图4所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时在图4光屏左侧观看，表盘在光屏上所成的像是图 。 【答案】 凸透镜、蜡烛、光屏三者中心不在同一水平线（同一高度） 凸透镜应放在蜡烛和光屏中间 靠近 凹 8.0 2.0 实 变大 远离 D 【详解】（1）[1][2]读图1可知，图中的错误在于：①光具座上没有依次放在蜡烛、凸透镜、光屏，即蜡烛和凸透镜的位置颠倒了；②烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没在同一高度，像不能呈在光屏的中央。 （2）①[3]蜡烛远离凸透镜，光屏上的像变模糊，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的特点，应将光屏靠近凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像。 ②[4]根据题意，蜡烛远离凸透镜时，光屏上的像变模糊，是因为像距变小，像成在光屏前面；凹透镜对光线的会聚有延迟作用，所以若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜，也能在光屏上得到清晰的像。 （3）[5][6]由表格中第7组数据可知，当物距为16.0cm时，像距也为16.0cm，此时物距等于二倍焦距时，成倒立、等大的实像，像的大小为2.0cm，则发光二极管(物)的长度为2.0cm；此时物距等于2f，即，则。 [7][8][9]分析第次实验数据可知，像都是倒立的，倒立的像为实像；物体匀速靠近凸透镜时，像距变大，且像距的变化范围更大，所以可知像移动速度变大，像远离凸透镜。 （4）[10]因为凸透镜成倒立的实像，不仅左右相反，而且上下相反，所以根据甲图，首先找出左右相反的像即B，然后确定与B上下相反的像即D，所以甲的像为D，故选D。 【变式1】（23-24八年级上·江苏扬州·阶段练习）（1）如图甲所示，凸透镜位置固定，发光的小灯泡放在30cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 cm； （2）实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的是 （填选项前的字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节   B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 （3）为了方便从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较 （选填“粗糙”或“光滑”）的玻璃板； （4）如图乙所示，用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像。若撤去光屏，人眼在图乙所示的位置 （选填“能”或“不能”）观察到蜡烛的像； （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像 （选填“完整”或“不完整”）。当烛焰向纸内方向晃动时，则像将向 （选填“纸内”或“纸外”）方向晃动； （6）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v。物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L 。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合丙、丁两图，可知当物距u=3f时，n= 。 【答案】 10.0 B 粗糙 能 完整 纸外 ≥4f 0.5 【详解】（1）[1]由题意和图甲可知，当灯泡距离透镜 u=40.0cm-30.0cm=10.0cm 在右侧无论怎样移动光屏，发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，即凸透镜右侧为平行光，说明灯泡正好在焦点上，由焦距的定义可知，该透镜的焦距为10.0cm。 （2）[2]“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作，比较规范的是将三者靠拢，然后用目测的方法调节，这样误差较小。故A不符合题，B符合题意。 故选B。 （3）[3]凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。为方便从不同方向观察光屏上的像，光屏应该发生漫反射，故光屏应选用较粗糙的玻璃板。 （4）[4]由图可知,此时物距为u1=18cm，这时 2f>u1>f 成倒立放大实像，由于实像是由实际光线会聚形成的，实际光线会聚成实像后继续向前传播，故若撤去光屏，人眼在图乙所示的位置能观察到蜡烛的像。 （5）[5]一个物体由无数个点组成，任何一个点反射向凸透镜有无数条光线，无数条光线经凸透镜折射后有无数条折射光线，用不透明的纸挡住透镜下半部分，折射光线减半，会聚成像的大小不变，仍是完整的，但像的亮度变暗。 [6]因凸透镜成实像时，成的像与物是左右颠倒的，故当烛焰向纸内方向晃动时，则像将向纸外方向晃动。 （6）[7]根据凸透镜成实像时满足u> f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u＝2f时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。 [8]由图丁可知，当物距u=3f时，物像间距L=4.5f，根据 L=u+v 可得 v=L-u=4.5f-3f=1.5f 则放大率为 【变式2】（23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习）在探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= cm； （2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此时所成的像是倒立 的实像，实际生活中应用为 。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至 刻度线处。能再次呈现清晰的像； （3）不改变图乙中蜡烛和透镜位置： ① 若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 （填“完整变小”“完整变暗”或“变不完整”）了； ② 若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏 （填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像比 （填“变大”或“变小”）了； （4）如图丙，在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将蜡烛靠近透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜； （5）此凸透镜作为照相机镜头，当照完一个人的半身照，然后照全身照，照相机与人的距离应 （选填“远离”或“靠近”），照相机的镜头应 （选填“伸出”或“缩回”）； （6）如图丁，切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢合在一起，蜡烛在P点时将成 个像。 【答案】 10.0 倒立、放大 投影仪 40.0 完整变暗 向左 变小 远视 远离 缩回 2 【详解】（1）[1]如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，光斑就是焦点所在的位置，刻度尺的分度值为1cm，则凸透镜的焦距 f=20.0cm-10.0cm=10.0cm （2）[2][3]如图乙，物距为 像距为 像距大于物距，根据凸透镜成像规律，此时所成的像是倒立倒立、放大的实像，实际生活中投影仪所成的像特征与之相同，故应用为投影仪。 [4]根据光路的可逆性，保持蜡烛和光屏位置不变，如果物距和像距对调，仍能成清晰的像，故移动凸透镜至40.0cm刻度线处，此时像距为15cm，物距为30cm，能再次呈现清晰的像。 （3）① [5]若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，由于焦距和物距均不变，成像特征不变，镜面变小，折射的光线变少，故再次实验，光屏上所成的像与原来相比完整变暗了。 ② [6][7]若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物距不变，焦距变小时，会聚能力增强，像距变小，像变小，故再次实验，则需将光屏向左移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像比变小了。 （4）[8]如图丙，将蜡烛靠近透镜移动适当距离后，光屏上再次呈现清晰的像，此过程中蜡烛右移，像右移，表明加上眼镜后像距变小了，则该眼镜具有会聚能力，是远视眼镜。 （5）[9][10]当照完一个人的半身照，然后照全身照，像要求变小，根据凸透镜成像规律，物距应变大，像距变小，故照相机与人的距离应远离，照相机的镜头应缩回。 （6）[11]如图丁，切除凸透镜中间的阴影部分，此时透镜仍能成一个完整的像，只是变暗了，上下两部分所成的像在同一位置，再将剩余部分靠拢合在一起，根据凸透镜成像规律，上下两部分透镜所成的像分别向下、向上移动，蜡烛在P点时将成2个像。 巩固练习 一、单选题 1．（23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习）在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，当凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像，这个像一定是（　　） A．正立、放大的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像 【答案】D 【详解】凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在凸透镜前25cm处，，则凸透镜成倒立、缩小的实像，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．探究“凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则以下说法正确的是（　　） A．像是倒立、缩小的实像 B．像是正立、缩小的实像 C．将蜡烛光屏都靠近透镜，光屏上能再次得到清晰的像 D．将蜡烛逐渐靠近透镜的过程中，所成的像始终一直变小 【答案】A 【详解】AB．由图知，物距u=20cm，像距v=15cm，物距大于像距。由题知此时能成清晰的实像，故物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，故A正确，B错误； C．由“物近像远像变大”可知，蜡烛靠近透镜，光屏需要远离透镜才能得到清晰的像，故C错误； D．将蜡烛逐渐靠近透镜，到一倍焦距之前，由“物近像远像变大”可知，光屏上的像逐渐变大：直到小于等于一倍焦距，此时光屏上不再成像，在蜡烛同侧成虚像，靠近透镜像逐渐变小，故D错误。 故选A。 3．如图是物体S通过凸透镜成像的示意图，当物体S放在哪个位置时，才能产生图中所成的像S′（　　） A．u>2f B．f＜u＜2f C．u=f D．u＜f 【答案】A 【详解】由题图可知，物体成倒立的实像，像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律可知，当u>2f时，像到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，而且像是倒立、缩小的，所以当物体S在2f以外时，能产生图中所成的像S′。 故选A。 4．（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景，以下说法中正确的是（　　） A．甲图中成的是实像，乙图中成的是虚像 B．乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内 C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小 D．甲图中成像规律可应用于投影仪，乙图中成像规律可应用于照相机 【答案】C 【详解】AB．由图可知甲图成的是正立、放大的虚像，物距在一倍焦距内；乙图成倒立、放大的实像，物距在一、二倍焦距之间，故AB错误； C．凸透镜成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，同时像变小，故C正确； D．甲图中的成像规律可应用于放大镜；乙图中成像规律可应用于幻灯机，故D错误。 故选C。 5．（24-25八年级上·全国·课后作业）将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】装有水的鱼缸相当于一个凸透镜，要在墙壁上得到清晰的缩小实像，由凸透镜成像规律可知，当成倒立、缩小的实像，则应调整蜡烛和鱼缸的位置，即物距大于像距，故B符合题意，ACD不符合题意。 选B。 6．（23-24八年级上·山东枣庄·阶段练习）中国航天员王亚平在离地球表面约400km的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（　　） A．“水球”相当于凹透镜 B．“水球”对透过它的光有发散作用 C．王亚平远离“水球”时，她的像会变小 D．图中通过”水球”看到王亚平的像是虚像 【答案】C 【详解】ABD．王亚平前的水珠相当于凸透镜，对光具有会聚作用，此时的看见的像是通过凸透镜成的倒立、缩小的实像，故ABD错误； C．王亚平远离“水球”时，根据凸透镜成像规律可知，当物距变大时，像距变小，像变小，故C正确。 故选C。 7．（2024·湖北·一模）如图1，在装有水的杯子里，小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置，观察到铅笔的像，俯视图如图2所示。将铅笔沿虚线向后移动，下列说法正确的是（　　） A．铅笔像一直变小 B．铅笔像一直变大 C．铅笔像先变小后变大 D．铅笔像先变大后变小 【答案】D 【详解】根据图示和题意知道，装有水的杯子相当于凸透镜，图中的铅笔向后移动，物距变大，若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，由凸透镜成虚像的规律可知，像距也变大，像变大；当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，物距变大时，像距变小，像变小；当铅笔在二倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，物距变大时，像距变小，像变小；所以图中铅笔向后移，像的大小先变大后变小，故D正确，ABC错误。 故选D。 8．（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图1所示的图象（　　） A．该凸透镜的焦距f=20cm B．当物距u=100cm时，像距不可能等于10cm C．当物距u=8cm时，所成的像能用光屏承接 D．用该凸透镜自制一个如图2所示的照相机模型时，凸透镜和半透明膜之间的距离须大于20cm 【答案】B 【详解】A．由图可知，u=v=20cm，根据凸透镜成像规律可知，u=v=2f，成倒立、等大的实像，所以该凸透镜的焦距为f=10cm，故A错误； B．当物距u=100cm时，此时u>2f，成倒立、缩小的实像，像距20cm>v>10cm，不可能等于10cm，故B正确； C．当物距u=8cm，此时物距小于焦距，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故C错误； D．在该模型中，凸透镜是照相机的镜头，半透明膜相当于照相机的底片，用该照相机模型时，凸透镜和半透明膜之间的距离在20cm和10cm之间，故D错误。 故选B。 二、填空题 9．（2024·四川达州·一模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。此时凸透镜的成像特点与 （选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）相同；若保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像，此时成像的情况与 （选填“近视眼”或“远视眼”）成像情况相同。 【答案】 照相机 不能 近视眼 【详解】[1]根据题目描述，焦距为10cm的凸透镜在图示位置时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。由于此时像距大于二倍焦距（因为光屏在凸透镜的右侧且距离较远），所以根据凸透镜成像的规律，我们可以判断此时成的是倒立、缩小的实像。这种成像特点与照相机是相同的，因为照相机就是利用凸透镜成倒立、缩小的实像来拍摄照片的。 [2]蜡烛、凸透镜位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，相当于增大了物距，要想在光屏上成清晰的像，要减小像距，即光屏向左移动，所以光屏若不移动，就不再成清晰的像， [3]由于此时像成在了光屏的前方，所以这与近视眼的成像情况是相同的。近视眼就是因为晶状体的曲度过大或眼球的前后径过长，导致远处的物体成像在视网膜的前方，从而看不清远处的物体。 10．（2024·四川广安·模拟预测）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处， 处得到的实像最大，放在 处得到的像是虚像。 【答案】 b a 【详解】[1][2]由图可知，a点在一倍焦距之内， u＜f，由凸透镜成像的规律可知，成正立、放大的虚像；b点在一倍焦距和二倍焦距之间，f＜u＜2f，由凸透镜成像的规律可知成倒立、放大的实像；c点在二倍焦距以外，u＞2f，由凸透镜成像的规律可知，成倒立、所小的实像。所以b处得到的实像最大，放在a处得到的像是虚像。 11．（24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试）如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是 cm；当物距为12cm时的成像特点可应用于 【答案】 10 投影仪 【详解】[1]在所有成实像的情况中，只有当物体到凸透镜距离等于2倍焦距的时候，像距也等于2倍焦距，即只有这种条件下，像距与物距才相等。由图像可以看出，当像距与物距相等时，物距为20cm，因此凸透镜的焦距为10cm。 [2]由凸透镜的成像规律可知，当物体到凸透镜距离为12cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立放大的实像，这种成像的应用是投影仪。 12．（23-24八年级上·云南昆明·阶段练习）如图是某同学准备制作的昆虫观察瓶，为便于观察瓶底小昆虫，可在瓶口处安装一块 透镜，若瓶口到瓶底的距离为10厘米，当选择透镜的焦距 （选填“大于”、“等于”或“小于”）10厘米时，能观察到小昆虫 的虚像。 【答案】 凸 大于 正立、放大 【详解】[1]在瓶口处安装一个透镜便于观察瓶底小昆虫放大的像，安装的应是凸透镜。 [2][3]放大镜是利用凸透镜物距小于焦距，成正立、放大的虚像工作的，所以当盒盖到盒底的距离为10cm时，物距是10cm，则选择的凸透镜的焦距要大于10cm才能成正立、放大的虚像。 13．（24-25九年级上·全国·课后作业）某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点，将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图1所示．在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图2中的甲所示． 在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，小明在BC之间观察光屏．此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像．上述实验过程中，小丽、小明和小亮观察到的分别是图乙中的 （选填“①”“②”“③”或“④”）。 ①甲、丙、戊    ②乙、丙、丁    ③乙、乙、丁    ④乙、乙、戊 （实验装置创新） 【答案】② 【详解】平面镜成像原理是光的反射，成正立、等大的虚像，虚像与物体左右相反．所以小丽在AB之间观察平面镜中的像，由于光的反射，看到的像是图乙；小亮在BC之间观察光屏，由于虚像不能用光屏承接，所以小明在光屏上看不到像，如图丙；在B点放置凸透镜，此时u=v=2f在光屏上成倒立、等大的实像，且左右相反，小亮观察到的像如图丁，故②符合题意，①③④不符合题意。 三、实验题 14．（23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中时，凸透镜的位置固定不动，在图甲所示位置时。 (1)实验前，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，目的是 。 (2)图甲中烛焰在光屏上所成的是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。 (3)当蜡烛在30cm处时，光屏应在 cm处才能得到清晰的实像。 (4)图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，应在透镜和蜡烛之间加 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），才能在光屏上成清晰的像。 (5)若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到 cm刻度处，光屏上会再次出现一个清晰的像。 【答案】(1)使像成在光屏中央 (2)缩小 (3)70 (4)凹透镜 (5)23 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、光屏三者的中心大致在同一高度上。 （2）由图甲可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像。 （3）由图乙可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是： f=40.0cm-30.0cm=10.0cm 当蜡烛在30cm处，此时物距 u=50cm-30cm=20cm=2f 根据成倒立、等大的实像，故光屏应在70cm处才能得到清晰的实像。 （4）图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，此时像成在光屏的左侧，要在光屏上成清晰的像，应在透镜和蜡烛之间加凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，会将光线推迟会聚成像。 （5）若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到23cm刻度处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上会再次出现一个清晰的像。 15．（2024·湖北武汉·模拟预测）用F为焦点，焦距为f的凸透镜探究成像规律，在实验中： (1)发光物体和凸透镜的位置如图甲所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中 填数字序号）区域； (2)将发光物体与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像，成像规律与 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同；再将凸透镜向发光体移动，又能在光屏上成一次清晰的 （填“正立”或“倒立”）的像； (3)如图乙所示，凸透镜（未画出）位置固定，发光体位于凸透镜的主光轴上。当发光体位于A点时，它的像在B点；当发光体位于B点时，它的像在C点。则凸透镜的位置在图中 （填数字序号）区域。 【答案】(1)④ (2) 照相机 倒立 (3)① 【详解】（1）物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像，像在2倍焦距以外，故光屏上所成清晰的像在图中④区域，像的箭头方向是竖直向下的， 像的大小比发光物体要大。 （2）[1]将发光物体与光屏的位置互换，即物体在2倍焦距以外，像会成在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小的实像，成像规律与照相机相同。 [2]再将凸透镜向蜡烛移动，物体在1倍焦距和2倍焦距之间，又能在光屏上成一次清晰的倒立的像。 （3）如图1，当凸透镜在A的左侧时，即①区域，当物体在A点时，物距小于焦距，像在B点。当物体在B点时，物距小于像距，像在C点，两次成的虚像，物距都小于像距，并且物距增大，像距也增大 ，符合题意； 如图2，当凸透镜在AB之间时，即②区域，物像在凸透镜的两侧成实像，如果物体在A点，像在B点，根据光路是可逆的，物体在B点，像一定在A点 ，不符合题意； 如图3，当凸透镜在BC之间时，即③区域，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像 ，物距大于像距，不符合题意； 如图4，当凸透镜在C点右侧时，即④区域，当物体放在A点，像在B点，物像在凸透镜的同侧成虚像 ，物距大于像距。当物体放在B点，像在C点，物像在凸透镜的同侧成虚像，物距大于像距，不符合题意。 16．（23-24八年级上·山东潍坊·阶段练习）小华同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到 ；这样做的目的是 ； (2)小华为了测量凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，凸透镜的焦距为 cm； (3)将凸透镜固定在图乙中光具座的50cm刻线处，并将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧。小华将蜡烛移至35cm刻线处，移动光屏，则该像是倒立、 的实像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用了这条规律。若将光屏、蜡烛互换位置，此时光屏上成 、 的实像， 是根据这一成像规律制成的；当蜡烛在光具座30cm刻度线处时，移动光屏可以得到 、 的清晰实像； (4)在图乙中，将蜡烛向靠近透镜的方向移动（物距始终大于1倍焦距），为了使像清晰，光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此过程中所成的像逐渐 （选填“变大”或“变小”）。 【答案】(1) 同一高度 使像成在光屏中央 (2)10.0 (3) 放大 投影仪 倒立 缩小 照相机 倒立 等大 (4) 右 变大 【详解】（1）[1][2]实验中为了使像成在光屏的中心，应将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到同一高度。 （2）由图甲得，凸透镜的光心在50.0cm位置，焦点在60.0cm位置，则凸透镜的焦距为 （3）[1][2]将凸透镜固定在图乙中光具座的50cm刻线处，小华将蜡烛移至35cm刻线处，物距在f~2f之间，此时凸透镜成的是倒立、放大的实像，投影仪利用了这条规律。 [3][4][5]若将光屏、蜡烛互换位置，物距变为原来的像距，像距变为原来的物距，则物距大于像距，此时光屏上成倒立、缩小的实像，照相机是根据这一成像规律制成的。 [6][7]当蜡烛在光具座30cm刻度线处时，物距等于像距等于2f，移动光屏可以得到倒立、等大的清晰实像。 （4）[1][2]在图乙中，将蜡烛向靠近透镜的方向移动（物距始终大于1倍焦距），由凸透镜成实像时，物近像远像变大得，为了使像清晰，光屏应向右移动，所成的像逐渐变大。 巩固练习 一、单选题 1．（23-24八年级下·上海杨浦·期末）将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。再将发光体向远离透镜方向移动一段距离，该距离为d，在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像。关于d的大小及该像情况判断，正确的是（　　） A．d一定大于10厘米 B．d可能小于5厘米 C．该像一定是放大的实像 D．该像可能是等大的实像 【答案】A 【详解】AB．将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。再将发光体向远离透镜方向移动一段距离，该距离为d，在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像，根据物距和相距关系可得 解得 因为将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。故 解得 故A正确，B错误； CD．在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像，该像可以是缩小、等大、放大。故像的大小无法确定，故CD错误。 故选A。 2．（23-24八年级上·福建厦门·期末）将一根吸管斜放入装有水的圆柱形玻璃杯中，将会看到的现象是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】吸管在水中部分的光线斜射向水面时，发生偏折，且折射角大于入射角，所以水面处的吸管像是折断了，且水中部分变浅，而圆柱形玻璃杯中装有水，相当于凸透镜将吸管水中部分放大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．（23-24八年级上·安徽芜湖·期末）某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距u、像距v得到的图像如图所示，则（　　） A．当u=10cm时，成倒立、等大的像 B．当u=15cm时，成正立、放大的像 C．当u=20cm时，成倒立、放大的像 D．当u=25cm时，成倒立、缩小的像 【答案】D 【详解】由图得，-的图像是一条倾斜向下的直线，图像的斜率为 则-的关系式为 凸透镜的焦距满足 则此时 解得 A．当 时，不成像，故A不符合题意；     B．当 时，成倒立、放大的像，故B不符合题意； C．当 时，成倒立、等大的像，故C不符合题意； D．当 时，成倒立、缩小的像，故D符合题意。 故选D。 4．（23-24八年级上·江苏宿迁·期末）如图甲，小明用一张画有两个同向黑色箭头的白纸，再将一只玻璃杯放置在白纸正前方，当向玻璃杯中注水至两箭头中间时，透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了。如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．甲图中看到黑色的箭头是因为它反射黑光 B．乙图中如果将水杯靠近白纸，看到的下面的箭头将会更短 C．乙图中看到下面的箭头变长的现象与放大镜的成像原理相同 D．乙图中看到的上下两个箭头都是光的折射形成的像 【答案】D 【详解】透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了，说明下面的箭头通过水杯中的水成了倒立、放大的实像，水杯中的水相当于横向的凸透镜； A．甲图中看到黑色的箭头是黑色吸收所有色光，故A错误； B．乙图中如果将水杯靠近白纸，物距减小，像距将变大，故看到的下面的箭头将会更长，故B错误； C．乙图中看到下面的箭头变长的现象，与投影仪的成像原理相同，故C错误； D．乙图中看到的上面的箭头是玻璃杯折射形成的，下面箭头是水折射形成的，都是光的折射形成的像，故D正确。 故选D。 5．如图所示，有一个圆柱体PQ，放在凸透镜前图示位置（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】整个物体放在距凸透镜一倍焦距以外的位置，此时物体通过凸透镜成倒立的实像。物体通过凸透镜成实像时，物距越大，像和像距越小。物体左边缘距凸透镜比右边缘远，所以它的像距离凸透镜比较近，且比较小。成像情况如下： 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．（23-24八年级上·江苏宿迁·期末）如图甲所示的黑白卡片，左侧在白光照射下呈现黑色是因为 ，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 【答案】 黑色吸收所有色光 凸 靠近 【详解】[1]白光照射图甲的卡片时，因为左侧的黑色吸收所有色光，所以呈现黑色，右侧的白色反射所有色光，所以呈现白色。 [2]装水部分的高脚杯和杯内的水组合成一中间厚、边缘薄的凸透镜。 [3]图乙中，卡片通过高脚杯所成的是左右相反的实像，为了让黑白重新颠倒回来，应让高脚杯靠近卡片，成正立的虚像。 7．（23-24八年级下·北京昌平·期末）请阅读《蝴蝶杯》并回下题。 蝴蝶杯 蝴蝶杯，我国古代饮器之一，以杯中“杯满蝶现，酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。蝴蝶杯在我国历史上早有记载，其制作工艺早已失传。近代，在我国技术人员和制作工匠的共同努力下，运用娴熟的光学原理，终于使“蝴蝶杯”再现于世。 倒入酒后蝴蝶杯中为什么会显现彩蝶呢？老师根据蝴蝶杯的介绍，自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。这个简易的蝴蝶杯模型由杯体和高脚两部分组成。高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶，高脚上端和杯体连接处嵌入一个凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图甲所示。杯中无水时，眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像，此时看到的现象如图乙所示。杯中加适量水后，由于凸透镜中间厚边缘薄的特性，导致杯体底部向上凸，因而加入的水形成的结构为中间薄，边缘厚，相当于一个凹透镜，凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图丙所示，通过复合凸透镜能清楚地看到一个纸彩蝶的像一正立放大了的纸彩蝶，如图丁所示。 为了更好地了解蝴蝶杯的原理，小京在实验室利用发光物体F、凸透镜、凹透镜和光屏做了如下实验。 小京将发光物体F放在距离凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间的某处，移动光屏，光屏上呈现F倒立放大的实像。此时，用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜无法看清发光物体F的像。 将凹透镜放置在凸透镜的右侧适当位置（凸透镜与凹透镜组合成一个复合凸透镜），光屏上的像消失，再次用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜看到正立放大的发光物体F的虚像。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）杯中加适量水后，加入的水形成的结构相当于一个 透镜； （2）如下图所示，平行光经凸透镜A会聚在主轴上，焦点为F；在凸透镜后面增加一个凹透镜B，平行光经凸透镜A和凹透镜B后会聚在主轴上，会聚点为F1。则此实验中，F点到凸透镜A的光心的距离为sa，F1点到凸透镜A的光心的距离为sab。下列判断正确的是 。（选填选项前的字母，只有一个选项正确） A．sa＞sab          B．sa＝sab          C．sa＜sab （3）图2乙中，发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的 。（选填“一倍焦距以内”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”） 【答案】 凹 C 一倍焦距以内 【详解】（1）[1]如图，水的形状是中间薄边缘厚，所以相当于一个凹透镜。 （2）[2]凹透镜对光有发散作用，所以复合透镜的焦点F1到凸透镜A的光心的距离为sab大于F点到凸透镜A的光心的距离为sa。故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）[3]发光物体F通过复合透镜成正立放大的虚像，所以发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的一倍焦距以内。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！33 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题3.3 凸透镜成像的规律 【苏科版2025】 知识汇编 1 专题01 探究凸透镜成像规律的实验步骤 2 专题01 探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析 4 专题01 透镜成像规律的变化 5 专题01 根据物像关系求焦距 6 专题01 凸透镜成像时像距与物距的变化规律 6 专题01  凸透镜成像规律的探究（提升）  7 巩固练习 11 提优练习 17 知识汇编 一、凸透镜成像规律 1、凸透镜成像的规律和应用见下表： 物的位置 像的位置 像的性质 应用举例 u＞2f 2f＞v＞f 物像 异侧 缩小、倒立、实像 照相机，眼睛 u=2f v=2f 等大、倒立、实像 　特点：实像大小转折点 2f＞u＞f v＞2f 放大、倒立、实像 幻灯机，电影机 u=f 不成像 特点：像的虚实转折点 u＜f 　物像同侧 　 放大、正立、虚像 放大镜 　　2、凸透镜的成像规律可以联想它的应用来加以记忆，典型的三个应用是：照相机、幻灯机和放大镜，它们都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理，头脑中有使用这些仪器时的情景，就不难记住凸透镜成像的规律了。 注释： 1、 总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。” （1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。 （2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的。 （3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。 （4）“成虚像时，物近像近像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。 探究凸透镜成像规律的实验步骤 01 【典例】（23-24八年级上·山西大同·阶段练习）小晋所在班级在拍集体照时，站在边缘的两名同学未进入取景框，那么摄影师应该怎么调整呢？小晋知道照相机是利用凸透镜成像原理工作的，于是他和小组同学利用图甲所示装置做“探究凸透镜成像的规律”实验。 (1)实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，点燃蜡烛后，调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ； (2)将蜡烛和光屏移动到图甲所示的位置时，光屏上出现了烛焰倒立、等大的实像，此凸透镜的焦距为 cm； (3)改变蜡烛位置，移动光屏到图乙所示的位置时，光屏上恰好得到一个清晰的 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。若保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到10cm刻度处，则应向 （选填“左”或“右”）移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像，且像会 （选填“变大”或“变小”）； (4)实验结束后，同学们在交流过程中提出“应该用发光二极管代替蜡烛进行实验”，你认为这样做的好处是 。 【变式1】（23-24八年级下·河南新乡·期中）在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)如图甲所示，用平行光测出凸透镜的焦距为 cm； (2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在水平光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在 ； (3)调节蜡烛、凸透镜和光屏至图乙所示的位置，刚好能在光屏上成一个清晰的像，则烛焰的像是倒立、 的实像。若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛与光屏的位置互换，则光屏上 （选填“能”或“不能”）看到清晰的像。 【变式2】（23-24九年级下·广东揭阳·期中）如图所示，小毛用凸透镜（焦距为）、蜡烛、光屏、光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。 (1)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，应将图中的 适当向下调节； (2)将蜡烛和凸透镜保持在如图的位置不动，在 （选填“”、“”或“”）刻度之间移动光屏，直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的 就是利用这一成像原理工作的； (3)在（2）的基础上，保持凸透镜位置不动，对调蜡烛和光屏，则光屏上烛焰的像相对烛焰是 （选填“放大”或“缩小”）的； (4)若将蜡烛移至某位置时，无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像（假设光具座足够长），若能看到一个大小不变的光斑，则原因可能是 。 探凸透镜成像的注意事项 02 【典例】（2024·江苏盐城·三模）探究凸透镜成像规律的实验，实验前应该首先测出实验所用凸透镜的 ，然后固定 位置，再安装其它器材并调节其高度。随着实验的进行，蜡烛逐渐变短，光屏上烛焰的像将会逐渐向 移动。 【变式1】（2024·重庆·三模）小红用如图所示的光具座探究“凸透镜成像规律”。在图示位置时，物距是 cm，若此时光屏上恰好成烛焰清晰的像，这个像是倒立、 （填“放大”“等大”“缩小”）的实像；若此时一只飞虫落到凸透镜表面上，则光屏上出现 （选填“飞虫的像”或“烛焰的像”）； 【变式2】（2024·广西柳州·二模）某小组探究凸透镜成像的规律，还没调整烛焰的高度就开始实验，结果光屏上所成烛焰的像如图丙，这个像是 （选填“实”或“虚”）像，说明烛焰的位置 （选填“高”或“低”）于透镜中心。 【变式3】（2023九年级·全国·专题练习）在探究凸透镜成像规律时，小明组装并调节如图所示实验装置．同桌小红指出小明的装置存在问题，请你帮助小明指出装置的错误之处 。实验后小明还想利用太阳光测量凸透镜的焦距，需要将凸透镜 太阳光，小明在光屏上的光斑并不是最小时，就测出了光斑到凸透镜中心的距离L，那么，凸透镜的实际焦距 （选填“一定”或“不一定”）小于L。 透镜成像规律的变化 03 【典例】（2024·四川绵阳·模拟预测）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将“F”光源放在凸透镜前某位置处，在光屏上成一清晰的像。现将“F”光源靠近透镜的方向移动一段距离，调整光屏的位置，又在屏上形成一清晰的像，则（    ） A．像变小，像距变小 B．像变小，像距变大 C．像变大，像距变小 D．像变大，像距变大 【变式1】某凸透镜的焦距为10cm，把点燃的蜡烛沿主光轴从透镜远处向焦点移动时，下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是（　　） A．像始终变大 B．像始终变小 C．像先变小后变大 D．像先变大后变小 【变式2】（2024·山东潍坊·三模）小明用如图甲所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验，在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图乙①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为（　　） A．③②①⑤⑥④ B．⑤③①②④⑥ C．②①③⑤⑥④ D．②①③⑤④⑥ 根据物像关系求焦距 04 【典例】（22-23八年级上·四川绵阳·期末）当物体距凸透镜16cm时，在凸透镜的另一侧的光屏上成一个清晰缩小的像。固定物体和光屏的位置不动，若将凸透镜向远离光屏方向移动4cm，则在光屏上又成一个清晰的像，那么凸透镜的焦距f的范围是（　　） A． B． C． D． 【变式1】（23-24八年级上·上海宝山·阶段练习）当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像。则凸透镜的焦距为（　　） A．f<2cm B．2cm<f<4cm C．4cm<f<5cm D．5cm<f<8cm 【变式2】（23-24八年级上·湖北荆州·期末）一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距应符合的条件是（    ） A．14<f<20cm B．7cm<f<14cm C．f<7cm D．7cm<f<10cm 物距与像距的变化规律 05 【典例】图中点划线表示某一凸透镜的主轴，但未标出透镜位置。一物体放在a、b两点间，某观察者观察到放大正立的像。当物体从a移向b时，发现正立的像逐渐增大。下列关于凸透镜L的位置及焦点F的位置，判断正确的是（　　） A．L位于b、N间，其左焦点F位于a、b间 B．L位于b、N间，其左焦点F位于M、a间 C．L位于M、a间，其右焦点F位于a、b间 D．L位于M、a间，其右焦点F位于b、N间 【变式1】（2024·广东肇庆·二模）图甲为物理课本，图乙和丙分别为同一凸透镜离物理课本的距离为和时成的像，则 （选填“>”“<”或“=”）；图乙是 （选填“实”或“虚”）像，若要使此时所成的像变大一些，应 （选填“增大”或“减小”）凸透镜到物理课本的距离． 【变式2】某小组同学为了探究凸透镜成虚像的大小和哪些因素有关，用如图（a）的图片作为观察的对象。他们先用焦距为f1的透镜观察不同物距时的成像情况，观察到的现象如图（b）、（c）所示。接着他们保持物距不变，换用焦距为f2的透镜，观察到的现象如图（d）所示。（已知f1>f2，物距ub<uc=ud） (1)分析比较图（a）、（b）和（c），可得出初步结论： ； (2)分析比较图（a）、（c）和（d），可得出初步结论： 。 【变式3】如图所示，凸透镜竖直放置，凸透镜焦距为f，现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心，在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动，直径为D，则f<D<2f，则在下列关于点光源所成像运动轨迹的各图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 透镜成像规律（提升） 06 【典例】（23-24八年级上·广东广州·阶段练习）小明和他的同学进行“探究凸透镜成像规律”的实验，如图1是小明的实验装置图：   （1）如果你是他的合作者，请你帮他指出该装置中的两处错误； ①   ② （2）正确调整好装置以后，小明从观察到光屏上呈现一个倒立清晰的像。将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像，可采用：①若移动光屏，则应将光屏 （远离/靠近）凸透镜;②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 （凸/凹）透镜； （3）小华组用箭头形状的发光二极管代替蜡烛（如图2），并用带有方格的光屏安装在光具座上进行实验。实验时凸透镜的位置固定不动，将发光二极管放在离透镜4cm处，移动光屏，如果找不到像，则记录光屏上光斑的特征；如果在光屏上出现清晰的像，则记下像的特征，测出光屏到透镜的距离和像的长度。然后，将物距依次增加2cm，重复上面的实验，记得的数据如下表： 实验次数 物距u/cm 像距v/cm 像的长度/cm 像的特征 1 4.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 2 6.0 / 光斑大小变化 只有圆光斑 3 8.0 / 光斑大小不变 只有圆光斑 4 10.0 40.0 8.0 倒立的箭头 5 12.0 24.0 4.0 倒立的箭头 6 14.0 18.7 2.7 倒立的箭头 7 16.0 16.0 2.0 倒立的箭头 8 18.0 14.4 1.6 倒立的箭头 9 20.0 13.3 1.3 倒立的箭头 根据表格信息可知，凸透镜的焦距为 cm，发光二极管（物）的长度为 cm；分析第4—6次实验数据，所成的像是 （实/虚）像，物体匀速靠近凸透镜，像移动速度 （选填“变大”，“变小”或“不变”），同时像 （靠近/远离）凸透镜； （4）小明做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图3所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图4所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时在图4光屏左侧观看，表盘在光屏上所成的像是图 。 【变式1】（23-24八年级上·江苏扬州·阶段练习）（1）如图甲所示，凸透镜位置固定，发光的小灯泡放在30cm刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，则该透镜的焦距为 cm； （2）实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上，比较规范的是 （填选项前的字母）； A．将三者分散排列，然后用目测的方法调节   B．将三者靠拢，然后用目测的方法调节 （3）为了方便从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较 （选填“粗糙”或“光滑”）的玻璃板； （4）如图乙所示，用该凸透镜做成像实验，把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置，移动光屏，在光屏上形成清晰的像。若撤去光屏，人眼在图乙所示的位置 （选填“能”或“不能”）观察到蜡烛的像； （5）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜下半部分，则光屏上所成的像 （选填“完整”或“不完整”）。当烛焰向纸内方向晃动时，则像将向 （选填“纸内”或“纸外”）方向晃动； （6）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上（如图丙），做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v。物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L 。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合丙、丁两图，可知当物距u=3f时，n= 。 【变式2】（23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习）在探究“凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f= cm； （2）如图乙，光屏上呈现清晰的像，此时所成的像是倒立 的实像，实际生活中应用为 。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至 刻度线处。能再次呈现清晰的像； （3）不改变图乙中蜡烛和透镜位置： ① 若将凸透镜换成焦距相同镜面较小的凸透镜，再次实验，光屏上所成的像与原来相比 （填“完整变小”“完整变暗”或“变不完整”）了； ② 若将凸透镜换成镜面大小相同、焦距稍小的凸透镜，再次实验，则需将屏 （填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像，光屏上所成的像与原来的像比 （填“变大”或“变小”）了； （4）如图丙，在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将蜡烛靠近透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 （选填“近视”或“远视”）眼镜； （5）此凸透镜作为照相机镜头，当照完一个人的半身照，然后照全身照，照相机与人的距离应 （选填“远离”或“靠近”），照相机的镜头应 （选填“伸出”或“缩回”）； （6）如图丁，切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢合在一起，蜡烛在P点时将成 个像。 巩固练习 一、单选题 1．（23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习）在利用蜡烛研究凸透镜成像的实验中，当凸透镜的焦距是10cm，点燃的蜡烛放在距凸透镜25cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到烛焰清晰的像，这个像一定是（　　） A．正立、放大的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．倒立、缩小的实像 2．探究“凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时，光屏上得到清晰的像。则以下说法正确的是（　　） A．像是倒立、缩小的实像 B．像是正立、缩小的实像 C．将蜡烛光屏都靠近透镜，光屏上能再次得到清晰的像 D．将蜡烛逐渐靠近透镜的过程中，所成的像始终一直变小 3．如图是物体S通过凸透镜成像的示意图，当物体S放在哪个位置时，才能产生图中所成的像S′（　　） A．u>2f B．f＜u＜2f C．u=f D．u＜f 4．（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）小明用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景，以下说法中正确的是（　　） A．甲图中成的是实像，乙图中成的是虚像 B．乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内 C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小 D．甲图中成像规律可应用于投影仪，乙图中成像规律可应用于照相机 5．（24-25八年级上·全国·课后作业）将带有F字样的光源放在装有水的鱼缸前，调整F光源和鱼缸的位置，在墙壁上得到了缩小的实像，则F光源、鱼缸、墙壁三者的位置可能是（    ） A． B． C． D． 6．（23-24八年级上·山东枣庄·阶段练习）中国航天员王亚平在离地球表面约400km的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（　　） A．“水球”相当于凹透镜 B．“水球”对透过它的光有发散作用 C．王亚平远离“水球”时，她的像会变小 D．图中通过”水球”看到王亚平的像是虚像 7．（2024·湖北·一模）如图1，在装有水的杯子里，小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置，观察到铅笔的像，俯视图如图2所示。将铅笔沿虚线向后移动，下列说法正确的是（　　） A．铅笔像一直变小 B．铅笔像一直变大 C．铅笔像先变小后变大 D．铅笔像先变大后变小 8．（23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习）在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图1所示的图象（　　） A．该凸透镜的焦距f=20cm B．当物距u=100cm时，像距不可能等于10cm C．当物距u=8cm时，所成的像能用光屏承接 D．用该凸透镜自制一个如图2所示的照相机模型时，凸透镜和半透明膜之间的距离须大于20cm 二、填空题 9．（2024·四川达州·一模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。此时凸透镜的成像特点与 （选填“放大镜”、“投影仪”、“照相机”）相同；若保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，光屏上 （选填“能”或“不能”）成清晰的像，此时成像的情况与 （选填“近视眼”或“远视眼”）成像情况相同。 10．（2024·四川广安·模拟预测）如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c三处， 处得到的实像最大，放在 处得到的像是虚像。 11．（24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·开学考试）如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是 cm；当物距为12cm时的成像特点可应用于 12．（23-24八年级上·云南昆明·阶段练习）如图是某同学准备制作的昆虫观察瓶，为便于观察瓶底小昆虫，可在瓶口处安装一块 透镜，若瓶口到瓶底的距离为10厘米，当选择透镜的焦距 （选填“大于”、“等于”或“小于”）10厘米时，能观察到小昆虫 的虚像。 13．（24-25九年级上·全国·课后作业）某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点，将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置，B是AC的中点，如图1所示．在AB之间朝向A观察，看到的光源形状如图2中的甲所示． 在B处竖直放置一块平面镜，镜面朝向光源，小丽在AB之间观察平面镜中的像，小明在BC之间观察光屏．此后，小亮将平面镜更换为一个凸透镜，恰能在光屏上成等大的像，他在BC之间观察光屏上的像．上述实验过程中，小丽、小明和小亮观察到的分别是图乙中的 （选填“①”“②”“③”或“④”）。 ①甲、丙、戊    ②乙、丙、丁    ③乙、乙、丁    ④乙、乙、戊 （实验装置创新） 三、实验题 14．（23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中时，凸透镜的位置固定不动，在图甲所示位置时。 (1)实验前，应在光具座上调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上，目的是 。 (2)图甲中烛焰在光屏上所成的是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像。 (3)当蜡烛在30cm处时，光屏应在 cm处才能得到清晰的实像。 (4)图甲中保持透镜、光屏位置不变，将蜡烛左移，应在透镜和蜡烛之间加 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），才能在光屏上成清晰的像。 (5)若图甲中保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移动到 cm刻度处，光屏上会再次出现一个清晰的像。 15．（2024·湖北武汉·模拟预测）用F为焦点，焦距为f的凸透镜探究成像规律，在实验中： (1)发光物体和凸透镜的位置如图甲所示，图中光屏未画出，光屏上所成清晰的像在图中 填数字序号）区域； (2)将发光物体与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像，成像规律与 （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同；再将凸透镜向发光体移动，又能在光屏上成一次清晰的 （填“正立”或“倒立”）的像； (3)如图乙所示，凸透镜（未画出）位置固定，发光体位于凸透镜的主光轴上。当发光体位于A点时，它的像在B点；当发光体位于B点时，它的像在C点。则凸透镜的位置在图中 （填数字序号）区域。 16．（23-24八年级上·山东潍坊·阶段练习）小华同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，并将烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心调整到 ；这样做的目的是 ； (2)小华为了测量凸透镜的焦距，找到了平行光源，进行了如图甲所示的实验。根据实验现象可知，凸透镜的焦距为 cm； (3)将凸透镜固定在图乙中光具座的50cm刻线处，并将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧。小华将蜡烛移至35cm刻线处，移动光屏，则该像是倒立、 的实像， （填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）利用了这条规律。若将光屏、蜡烛互换位置，此时光屏上成 、 的实像， 是根据这一成像规律制成的；当蜡烛在光具座30cm刻度线处时，移动光屏可以得到 、 的清晰实像； (4)在图乙中，将蜡烛向靠近透镜的方向移动（物距始终大于1倍焦距），为了使像清晰，光屏向 （选填“左”或“右”）移动，此过程中所成的像逐渐 （选填“变大”或“变小”）。 巩固练习 一、单选题 1．（23-24八年级下·上海杨浦·期末）将发光体放在距凸透镜前10厘米处，能从另一侧透过凸透镜看到正立的像。再将发光体向远离透镜方向移动一段距离，该距离为d，在另一侧距透镜15厘米处的光屏上能看到清晰的像。关于d的大小及该像情况判断，正确的是（　　） A．d一定大于10厘米 B．d可能小于5厘米 C．该像一定是放大的实像 D．该像可能是等大的实像 2．（23-24八年级上·福建厦门·期末）将一根吸管斜放入装有水的圆柱形玻璃杯中，将会看到的现象是图中的（　　） A． B． C． D． 3．（23-24八年级上·安徽芜湖·期末）某同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律，记录物距u、像距v得到的图像如图所示，则（　　） A．当u=10cm时，成倒立、等大的像 B．当u=15cm时，成正立、放大的像 C．当u=20cm时，成倒立、放大的像 D．当u=25cm时，成倒立、缩小的像 4．（23-24八年级上·江苏宿迁·期末）如图甲，小明用一张画有两个同向黑色箭头的白纸，再将一只玻璃杯放置在白纸正前方，当向玻璃杯中注水至两箭头中间时，透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了。如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．甲图中看到黑色的箭头是因为它反射黑光 B．乙图中如果将水杯靠近白纸，看到的下面的箭头将会更短 C．乙图中看到下面的箭头变长的现象与放大镜的成像原理相同 D．乙图中看到的上下两个箭头都是光的折射形成的像 5．如图所示，有一个圆柱体PQ，放在凸透镜前图示位置（　　） A． B． C． D． 6．（23-24八年级上·江苏宿迁·期末）如图甲所示的黑白卡片，左侧在白光照射下呈现黑色是因为 ，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个 透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯 （选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。 7．（23-24八年级下·北京昌平·期末）请阅读《蝴蝶杯》并回下题。 蝴蝶杯 蝴蝶杯，我国古代饮器之一，以杯中“杯满蝶现，酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。蝴蝶杯在我国历史上早有记载，其制作工艺早已失传。近代，在我国技术人员和制作工匠的共同努力下，运用娴熟的光学原理，终于使“蝴蝶杯”再现于世。 倒入酒后蝴蝶杯中为什么会显现彩蝶呢？老师根据蝴蝶杯的介绍，自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。这个简易的蝴蝶杯模型由杯体和高脚两部分组成。高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶，高脚上端和杯体连接处嵌入一个凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图甲所示。杯中无水时，眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像，此时看到的现象如图乙所示。杯中加适量水后，由于凸透镜中间厚边缘薄的特性，导致杯体底部向上凸，因而加入的水形成的结构为中间薄，边缘厚，相当于一个凹透镜，凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜，眼睛在杯体上方观察如图丙所示，通过复合凸透镜能清楚地看到一个纸彩蝶的像一正立放大了的纸彩蝶，如图丁所示。 为了更好地了解蝴蝶杯的原理，小京在实验室利用发光物体F、凸透镜、凹透镜和光屏做了如下实验。 小京将发光物体F放在距离凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间的某处，移动光屏，光屏上呈现F倒立放大的实像。此时，用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜无法看清发光物体F的像。 将凹透镜放置在凸透镜的右侧适当位置（凸透镜与凹透镜组合成一个复合凸透镜），光屏上的像消失，再次用眼睛在光屏与透镜之间向透镜看去，通过透镜看到正立放大的发光物体F的虚像。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）杯中加适量水后，加入的水形成的结构相当于一个 透镜； （2）如下图所示，平行光经凸透镜A会聚在主轴上，焦点为F；在凸透镜后面增加一个凹透镜B，平行光经凸透镜A和凹透镜B后会聚在主轴上，会聚点为F1。则此实验中，F点到凸透镜A的光心的距离为sa，F1点到凸透镜A的光心的距离为sab。下列判断正确的是 。（选填选项前的字母，只有一个选项正确） A．sa＞sab          B．sa＝sab          C．sa＜sab （3）图2乙中，发光物体F与复合凸透镜的距离应在复合凸透镜的 。（选填“一倍焦距以内”、“一倍焦距和二倍焦距之间”或“二倍焦距以外”） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！18 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 $$